Féderation de recherche Fabri de Peiresc

Effet Marangoni et auto-organisation d’une goutte sur une solution de tensioactif

Orateur : Véronique Pimienta
Laboratoire des IMRCP, Université de Toulouse, CNRS

Résumé : Les instabilités hydrodynamiques induites par des effets de tension superficielle sont à l’origine de modifications de la forme ou du déplacement autonome de gouttes [1]. Nos travaux ont montré une succession de régimes dynamiques spectaculaires lors du dépôt d’une goutte de dichlorométhane (25 μL) sur une solution aqueuse de tensioactif (CTAB). Cette succession de formes et de mouvements est pilotée par la concentration de tensioactif utilisée comme paramètre de contrôle [2]. Les régimes successifs montrent des mouvements de translation, des pulsations périodiques régulières et de grande amplitude, de la rotation et des formes polygonales. A chacun de ces régimes correspond un mode d’éjection de gouttelettes plus petites qui se divisent à leur tour puis disparaissent. A notre connaissance, ce système est le premier exemple d’une telle séquence de structures hautement ordonnées induite par des instabilités hydrodynamiques couplées. Nous nous intéresserons plus particulièrement au régime de pulsation obtenu lorsque la concentration de CTAB en phase aqueuse est de 0.5 mM [3]. Nous avons également effectué des mesures en rajoutant du CTAB à cette même concentration dans la goutte. Des pulsations sont toujours observées mais des différences apparaissent principalement lors de la phase de rétraction avec la formation transitoire d’une structure en « fleur » donnant lieu à un mode ordonné très original d’éjection de gouttelettes [4]. Les structures obtenues par ce système couvrent la plupart des comportements impliqués lors de processus aux interfaces liquide/liquide telles que l’étalement, le démouillage, l’effet Marangoni ou la division de gouttelettes.

• 1. V. Pimienta and C. Antoine, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 19, 290 (2014).
• 2. V. Pimienta, M. Brost, N. Kovalchuk, S. Bresch and O. Steinbock, Angew. Chem. Int. Ed 50, 10728 (2011).
• 3. C. Antoine, J. Irvoas, K. Schwarzenberger, K. Eckert, F. Wodlei, and V. Pimienta, J. Phys. Chem. Lett. 7, 52, (2016).
• 4. F. Wodlei, J. Sebilleau, J. Magnaudet and V. Pimienta, Nat. Commun. 9:820 (2018).
  
  Date et lieu : le vendredi 25 mai à 14h, salle de séminaires IRPHE